CN110124135A - 一种基于物联网的血液透析监测护理控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于血液透析技术领域，公开了一种基于物联网的血液透析监测护理控制系统及方法，所述基于物联网的血液透析监测护理控制系统包括：心率检测模块、动静脉压检测模块、血流检测模块、温度检测模块、中央控制模块、细菌过滤模块、透析模块、物联网通信模块、评估模块、警报模块、显示模块。本发明通过评估模块对尿素动力学模型的解析，使用透析器的尿素清除率、透析时间、透析前后的血尿素氮来计算尿素分布容积，从而计算出蛋白分解率的方法，考虑不同患者的个体情况，使计算结果和实际蛋白分解情况一致；同时，通过警报模块提高血液透析的安全性。
Description
技术领域
本发明属于血液透析技术领域，尤其涉及一种基于物联网的血液透析监测护理控制系统及方法。
背景技术
血液透析(Hemodialysis)，临床意指血液中的一些废物通过半渗透膜除去。血液透析是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一。透析是指溶质通过半透膜，从高浓度溶液向低浓度方向运动。血液透析包括溶质的移动和水的移动，即血液和透析液在透析器(人工肾)内借半透膜接触和浓度梯度进行物质交换，使血液中的代谢废物和过多的电解质向透析液移动，透析液中的钙离子、碱基等向血液中移动。如果把白蛋白和尿素的混合液放入透析器中，管外用水浸泡，这时透析器管内的尿素就会通过人工肾膜孔移向管外的水中，白蛋白分子较大，不能通过膜孔。这种小分子物质能通过而大分子物质不能通过半透膜的物质移动现象称为弥散。临床上用弥散现象来分离纯化血液使之达到净化目的的方法即为血液透析的基本原理。然而，现有血液透析过程中，对蛋白分解计算比较粗略，没有考虑不同患者的个体情况，会使计算结果和实际蛋白分解情况差距较大；同时，长期进行血液透析的患者数量较多，医院的血液透析室基本处于饱和状态，一个血液透析医护人员可能需要同时监控多个患者的血液透析，费时费力，安全性低。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有血液透析过程中，对蛋白分解计算比较粗略，没有考虑不同患者的个体情况，会使计算结果和实际蛋白分解情况差距较大；同时，长期进行血液透析的患者数量较多，医院的血液透析室基本处于饱和状态，一个血液透析医护人员可能需要同时监控多个患者的血液透析，费时费力，安全性低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网的血液透析监测护理控制系统及方法。
本发明是这样实现的，一种基于物联网的血液透析监测护理控制系统包括：
心率检测模块、动静脉压检测模块、血流检测模块、温度检测模块、中央控制模块、细菌过滤模块、透析模块、物联网通信模块、评估模块、警报模块、显示模块；
心率检测模块，与中央控制模块连接，用于通过心率检测器检测患者心率数据信息；
动静脉压检测模块，与中央控制模块连接，用于通过血压检测器检测患者动脉、静脉血压数据信息；
血流检测模块，与中央控制模块连接，用于通过血流量检测器检测患者透析血流量数据；
温度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过温度传感器检测透析液温度数据；
中央控制模块，与心率检测模块、动静脉压检测模块、血流检测模块、温度检测模块、细菌过滤模块、透析模块、物联网通信模块、评估模块、警报模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
细菌过滤模块，与中央控制模块连接，用于通过细菌过滤器对透析液进行细菌过滤操作；
透析模块，与中央控制模块连接，用于通过透析器对血液进行透析操作；
物联网通信模块，与中央控制模块连接，用于通过网络接口连接物联网络进行物联通信；
评估模块，与中央控制模块连接，用于通过评估程序对患者透析时蛋白分解率进行评估操作；
警报模块，与中央控制模块连接，用于通过警报器对检测的异常数据进行及时警报通知；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示检测的心率、动静脉血压、血流量、透析液温度数据信息。
一种基于物联网的血液透析监测护理控制方法包括以下步骤：
步骤一，通过心率检测模块利用心率检测器检测患者心率数据信息；通过动静脉压检测模块利用血压检测器检测患者动脉、静脉血压数据信息；
步骤二，通过血流检测模块利用血流量检测器检测患者透析血流量数据；通过温度检测模块利用温度传感器检测透析液温度数据；
步骤三，中央控制模块通过细菌过滤模块利用细菌过滤器对透析液进行细菌过滤操作；
步骤四，通过透析模块利用透析器对血液进行透析操作；通过物联网通信模块利用网络接口连接物联网络进行物联通信；
步骤五，通过评估模块利用评估程序对患者透析时蛋白分解率进行评估操作；
步骤六，通过警报模块利用警报器对检测的异常数据进行及时警报通知；
步骤七，通过显示模块利用显示器显示检测的心率、动静脉血压、血流量、透析液温度数据信息。
进一步，所述评估模块评估方法如下：
(1)根据获取的最近一次生化检验数据计算得到尿素分布容积；
(2)根据所述尿素分布容积以及指定参数计算出尿素产生速度；
(3)根据所述尿素产生速度以及体重计算出标准化蛋白分解率；
(4)显示输出一次充分性评估的标准化蛋白分解率。
进一步，所述根据获取的最近一次生化检验数据计算得到尿素分布容积包括：
根据定期化验数据和化验当天的透析数据，获得透析开始时和透析结束时血液的尿素浓度、透析时间、除水量、血流量、尿素清除系数；
初始尿素分布容积使用一个假定值，计算透析开始后每单位时间的尿素浓度直到透析结束时，得到该尿素分布容积条件下的尿素浓度；
通过不断调整尿素分布容积假定值，使得计算出的尿素浓度和透析结束时化验的尿素浓度一致，得到实际的尿素分布容积；
其中，所述获取的最近一次生化检验数据包括通过输入界面输入生化检验数据或从生化检验数据的医疗系统中自动采集生化检验数据。
进一步，所述根据所述尿素分布容积以及指定参数计算出尿素产生速度包括：
在透析开始时所述实际的尿素分布容积已知，根据透析开始时血液的尿素浓度以及所述获取的最近一次透析结束时血液的尿素浓度和尿素分布容积，并根据如下公式计算得到尿素产生速度，
其中，g表示尿素产生速度，Vs表示本次透析开始时尿素分布容积，Cs表示本次透析开始时血液的尿素浓度，Vpe表示最近一次透析结束时尿素分布容积，Cpe表示最近一次透析结束时血液的尿素浓度，TI表示本次与最近一次的时间间隔。
进一步，所述警报模块报警方法如下：
1)在患者进行每一次血液透析过程中，实时检测并存储不同透析时间对应的多项透析参数；
2)在患者进行第一次血液透析过程中，显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数；
3)在患者进行第二次及以后血液透析过程中，同步显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数和之前若干次血液透析所存储的不同透析时间对应的多项透析参数；
4)实时计算所检测的不同透析时间对应的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值，当差值超过设定的阈值时，发出报警声音。
进一步，所述显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数和之前若干次血液透析所存储的不同透析时间对应的多项透析参数具体为：
本次和之前若干次血液透析不同透析时间对应的同一项透析参数显示在同一个窗口，本次和之前若干次血液透析不同透析时间对应的不同项透析参数显示在不同的窗口，多个窗口排列进行显示；
当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过设定的阈值时，该若干项透析参数对应的窗口闪烁显示；
每一项透析参数对应设置反映不同严重程度的若干个阈值，当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过阈值时，根据阈值所反映的严重程度由低到高，所发出的报警声音频率由低到高，和/或所发出的报警声音大小由小到大，和/或该若干项透析参数对应的窗口闪烁显示频率由低到高；
当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过设定的阈值时，将显示该若干项透析参数对应的窗口尺寸设置较大，将显示其它项透析参数对应的窗口尺寸设置较小，和/或将显示该若干项透析参数对应的窗口以较深颜色标记，将显示其它项透析参数对应的窗口以较浅颜色标记，和/或将显示该若干项透析参数对应的窗口排列在显示界面的中央，将显示其它项透析参数对应的窗口排列在显示界面的周边。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过评估模块对尿素动力学模型的解析，使用透析器的尿素清除率、透析时间、透析前后的血尿素氮来计算尿素分布容积，从而计算出蛋白分解率的方法，考虑不同患者的个体情况，使计算结果和实际蛋白分解情况一致；同时，通过警报模块在患者进行血液透析的过程中，同步显示本次血液透析和之前若干次血液透析的透析参数，并且计算本次血液透析和上一次血液透析的透析参数之间的差值，从而判断该患者的身体状况或者血液透析仪的工作状况是否发生了异常，若发生异常，则立即通过发出警报声音通知医护人员进行异常排查，及时作出相应的抢救措施，解除病人的生命危险，从而提高血液透析的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于物联网的血液透析监测护理控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的基于物联网的血液透析监测护理控制系统结构框图。
图2中：1、心率检测模块；2、动静脉压检测模块；3、血流检测模块；4、温度检测模块；5、中央控制模块；6、细菌过滤模块；7、透析模块；8、物联网通信模块；9、评估模块；10、警报模块；11、显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的基于物联网的血液透析监测护理控制方法包括以下步骤：
步骤S101，通过心率检测模块利用心率检测器检测患者心率数据信息；通过动静脉压检测模块利用血压检测器检测患者动脉、静脉血压数据信息；
步骤S102，通过血流检测模块利用血流量检测器检测患者透析血流量数据；通过温度检测模块利用温度传感器检测透析液温度数据；
步骤S103，中央控制模块通过细菌过滤模块利用细菌过滤器对透析液进行细菌过滤操作；
步骤S104，通过透析模块利用透析器对血液进行透析操作；通过物联网通信模块利用网络接口连接物联网络进行物联通信；
步骤S105，通过评估模块利用评估程序对患者透析时蛋白分解率进行评估操作；
步骤S106，通过警报模块利用警报器对检测的异常数据进行及时警报通知；
步骤S107，通过显示模块利用显示器显示检测的心率、动静脉血压、血流量、透析液温度数据信息。
如图2所示，本发明实施例提供的基于物联网的血液透析监测护理控制系统包括：心率检测模块1、动静脉压检测模块2、血流检测模块3、温度检测模块4、中央控制模块5、细菌过滤模块6、透析模块7、物联网通信模块8、评估模块9、警报模块10、显示模块11。
心率检测模块1，与中央控制模块5连接，用于通过心率检测器检测患者心率数据信息；
动静脉压检测模块2，与中央控制模块5连接，用于通过血压检测器检测患者动脉、静脉血压数据信息；
血流检测模块3，与中央控制模块5连接，用于通过血流量检测器检测患者透析血流量数据；
温度检测模块4，与中央控制模块5连接，用于通过温度传感器检测透析液温度数据；
中央控制模块5，与心率检测模块1、动静脉压检测模块2、血流检测模块3、温度检测模块4、细菌过滤模块6、透析模块7、物联网通信模块8、评估模块9、警报模块10、显示模块11连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
细菌过滤模块6，与中央控制模块5连接，用于通过细菌过滤器对透析液进行细菌过滤操作；
透析模块7，与中央控制模块5连接，用于通过透析器对血液进行透析操作；
物联网通信模块8，与中央控制模块5连接，用于通过网络接口连接物联网络进行物联通信；
评估模块9，与中央控制模块5连接，用于通过评估程序对患者透析时蛋白分解率进行评估操作；
警报模块10，与中央控制模块5连接，用于通过警报器对检测的异常数据进行及时警报通知；
显示模块11，与中央控制模块5连接，用于通过显示器显示检测的心率、动静脉血压、血流量、透析液温度数据信息。
本发明提供的评估模块9评估方法如下：
(1)根据获取的最近一次生化检验数据计算得到尿素分布容积；
(2)根据所述尿素分布容积以及指定参数计算出尿素产生速度；
(3)根据所述尿素产生速度以及体重计算出标准化蛋白分解率；
(4)显示输出一次充分性评估的标准化蛋白分解率。
本发明提供的根据获取的最近一次生化检验数据计算得到尿素分布容积包括：
根据定期化验数据和化验当天的透析数据，获得透析开始时和透析结束时血液的尿素浓度、透析时间、除水量、血流量、尿素清除系数；
初始尿素分布容积使用一个假定值，计算透析开始后每单位时间的尿素浓度直到透析结束时，得到该尿素分布容积条件下的尿素浓度；
通过不断调整尿素分布容积假定值，使得计算出的尿素浓度和透析结束时化验的尿素浓度一致，得到实际的尿素分布容积；
其中，所述获取的最近一次生化检验数据包括通过输入界面输入生化检验数据或从生化检验数据的医疗系统中自动采集生化检验数据。
本发明提供的根据所述尿素分布容积以及指定参数计算出尿素产生速度包括：
在透析开始时所述实际的尿素分布容积已知，根据透析开始时血液的尿素浓度以及所述获取的最近一次透析结束时血液的尿素浓度和尿素分布容积，并根据如下公式计算得到尿素产生速度，
其中，g表示尿素产生速度，Vs表示本次透析开始时尿素分布容积，Cs表示本次透析开始时血液的尿素浓度，Vpe表示最近一次透析结束时尿素分布容积，Cpe表示最近一次透析结束时血液的尿素浓度，TI表示本次与最近一次的时间间隔。
本发明提供的警报模块10报警方法如下：
1)在患者进行每一次血液透析过程中，实时检测并存储不同透析时间对应的多项透析参数；
2)在患者进行第一次血液透析过程中，显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数；
3)在患者进行第二次及以后血液透析过程中，同步显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数和之前若干次血液透析所存储的不同透析时间对应的多项透析参数；
4)实时计算所检测的不同透析时间对应的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值，当差值超过设定的阈值时，发出报警声音。
本发明提供的显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数和之前若干次血液透析所存储的不同透析时间对应的多项透析参数具体为：
本次和之前若干次血液透析不同透析时间对应的同一项透析参数显示在同一个窗口，本次和之前若干次血液透析不同透析时间对应的不同项透析参数显示在不同的窗口，多个窗口排列进行显示；
当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过设定的阈值时，该若干项透析参数对应的窗口闪烁显示；
每一项透析参数对应设置反映不同严重程度的若干个阈值，当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过阈值时，根据阈值所反映的严重程度由低到高，所发出的报警声音频率由低到高，和/或所发出的报警声音大小由小到大，和/或该若干项透析参数对应的窗口闪烁显示频率由低到高；
当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过设定的阈值时，将显示该若干项透析参数对应的窗口尺寸设置较大，将显示其它项透析参数对应的窗口尺寸设置较小，和/或将显示该若干项透析参数对应的窗口以较深颜色标记，将显示其它项透析参数对应的窗口以较浅颜色标记，和/或将显示该若干项透析参数对应的窗口排列在显示界面的中央，将显示其它项透析参数对应的窗口排列在显示界面的周边。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种基于物联网的血液透析监测护理控制方法，其特征在于，所述基于物联网的血液透析监测护理控制方法包括以下步骤：
步骤一，通过心率检测模块利用心率检测器检测患者心率数据信息；通过动静脉压检测模块利用血压检测器检测患者动脉、静脉血压数据信息；
步骤二，通过血流检测模块利用血流量检测器检测患者透析血流量数据；通过温度检测模块利用温度传感器检测透析液温度数据；
步骤三，中央控制模块通过细菌过滤模块利用细菌过滤器对透析液进行细菌过滤操作；
步骤四，通过透析模块利用透析器对血液进行透析操作；通过物联网通信模块利用网络接口连接物联网络进行物联通信；
步骤五，通过评估模块利用评估程序对患者透析时蛋白分解率进行评估操作；
步骤六，通过警报模块利用警报器对检测的异常数据进行及时警报通知；
步骤七，通过显示模块利用显示器显示检测的心率、动静脉血压、血流量、透析液温度数据信息。
2.如权利要求1所述的基于物联网的血液透析监测护理控制方法，其特征在于，所述基于物联网的血液透析监测护理控制方法的评估方法如下：
(1)根据获取的最近一次生化检验数据计算得到尿素分布容积；
(2)根据所述尿素分布容积以及指定参数计算出尿素产生速度；
(3)根据所述尿素产生速度以及体重计算出标准化蛋白分解率；
(4)显示输出一次充分性评估的标准化蛋白分解率。
3.如权利要求2所述的基于物联网的血液透析监测护理控制方法，其特征在于，所述根据获取的最近一次生化检验数据计算得到尿素分布容积包括：
根据定期化验数据和化验当天的透析数据，获得透析开始时和透析结束时血液的尿素浓度、透析时间、除水量、血流量、尿素清除系数；
初始尿素分布容积使用一个假定值，计算透析开始后每单位时间的尿素浓度直到透析结束时，得到该尿素分布容积条件下的尿素浓度；
通过不断调整尿素分布容积假定值，使得计算出的尿素浓度和透析结束时化验的尿素浓度一致，得到实际的尿素分布容积；
其中，所述获取的最近一次生化检验数据包括通过输入界面输入生化检验数据或从生化检验数据的医疗系统中自动采集生化检验数据。
4.如权利要求2所述的基于物联网的血液透析监测护理控制方法，其特征在于，根据所述尿素分布容积以及指定参数计算出尿素产生速度包括：
在透析开始时所述实际的尿素分布容积已知，根据透析开始时血液的尿素浓度以及所述获取的最近一次透析结束时血液的尿素浓度和尿素分布容积，并根据如下公式计算得到尿素产生速度，
其中，g表示尿素产生速度，Vs表示本次透析开始时尿素分布容积，Cs表示本次透析开始时血液的尿素浓度，Vpe表示最近一次透析结束时尿素分布容积，Cpe表示最近一次透析结束时血液的尿素浓度，TI表示本次与最近一次的时间间隔。
5.如权利要求1所述的基于物联网的血液透析监测护理控制方法，其特征在于，所述基于物联网的血液透析监测护理控制方法的报警方法如下：
1)在患者进行每一次血液透析过程中，实时检测并存储不同透析时间对应的多项透析参数；
2)在患者进行第一次血液透析过程中，显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数；
3)在患者进行第二次及以后血液透析过程中，同步显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数和之前若干次血液透析所存储的不同透析时间对应的多项透析参数；
4)实时计算所检测的不同透析时间对应的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值，当差值超过设定的阈值时，发出报警声音。
6.如权利要求5所述的基于物联网的血液透析监测护理控制方法，其特征在于，所述显示实时检测的不同透析时间对应的多项透析参数和之前若干次血液透析所存储的不同透析时间对应的多项透析参数具体为：
本次和之前若干次血液透析不同透析时间对应的同一项透析参数显示在同一个窗口，本次和之前若干次血液透析不同透析时间对应的不同项透析参数显示在不同的窗口，多个窗口排列进行显示；
当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过设定的阈值时，该若干项透析参数对应的窗口闪烁显示；
每一项透析参数对应设置反映不同严重程度的若干个阈值，当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过阈值时，根据阈值所反映的严重程度由低到高，所发出的报警声音频率由低到高，和/或所发出的报警声音大小由小到大，和/或该若干项透析参数对应的窗口闪烁显示频率由低到高；
当实时检测的若干项透析参数和上一次血液透析所存储的相同透析时间对应的若干项透析参数之间的差值超过设定的阈值时，将显示该若干项透析参数对应的窗口尺寸设置较大，将显示其它项透析参数对应的窗口尺寸设置较小，和/或将显示该若干项透析参数对应的窗口以较深颜色标记，将显示其它项透析参数对应的窗口以较浅颜色标记，和/或将显示该若干项透析参数对应的窗口排列在显示界面的中央，将显示其它项透析参数对应的窗口排列在显示界面的周边。
7.一种基于权利要求1所述基于物联网的血液透析监测护理控制方法的基于物联网的血液透析监测护理控制系统，其特征在于，所述基于物联网的血液透析监测护理控制系统包括：
心率检测模块，与中央控制模块连接，用于通过心率检测器检测患者心率数据信息；
动静脉压检测模块，与中央控制模块连接，用于通过血压检测器检测患者动脉、静脉血压数据信息；
血流检测模块，与中央控制模块连接，用于通过血流量检测器检测患者透析血流量数据；
温度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过温度传感器检测透析液温度数据；
中央控制模块，与心率检测模块、动静脉压检测模块、血流检测模块、温度检测模块、细菌过滤模块、透析模块、物联网通信模块、评估模块、警报模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
细菌过滤模块，与中央控制模块连接，用于通过细菌过滤器对透析液进行细菌过滤操作；
透析模块，与中央控制模块连接，用于通过透析器对血液进行透析操作；
物联网通信模块，与中央控制模块连接，用于通过网络接口连接物联网络进行物联通信；
评估模块，与中央控制模块连接，用于通过评估程序对患者透析时蛋白分解率进行评估操作；
警报模块，与中央控制模块连接，用于通过警报器对检测的异常数据进行及时警报通知；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示检测的心率、动静脉血压、血流量、透析液温度数据信息。
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